SKKN Phân loại và phương pháp giải bài tập chương andehitxetonaxit cacboxylic lớp 11 THPT

MỤC LỤC Lời giới thiệu: Tên sáng kiến: Tác giả sáng kiến: Chủ đầu tư tạo sáng kiến : Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu áp dụng thử: Mô tả chất sáng kiến: PHẦN 1: NỘI DUNG 2.1 VỊ TRÍ, MỤC TIÊU CHƯƠNG ANDEHIT-XETON-AXIT CACBOXYLIC 2.2 NGUYÊN TẮC VÀ QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP 2.3 CÁC BÀI TẬP MINH HỌA PHẦN KHẢ NĂNG ÁP DỤNG SÁNG KIẾN 45 PHẦN KẾT LUẬN 46 Những thông tin cần bảo mật: Không 46 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: 46 10 Đánh giá lợi ích thu được: 46 11 Danh sách tổ chức/cá nhân tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu (nếu có) 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Lời giới thiệu: Bài tập có vai trị quan trọng hiệu sâu sắc việc thực mục tiêu đào tạo, việc hình thành phương pháp chung việc tự học hợp lí, việc rèn luyện kĩ tự lực sáng tạo, phát triển tư Song phương pháp chưa thực trọng mức, làm giảm vai trò tác dụng việc sử dụng tập để phát triển lực tư cho HS trình dạy học hóa học Việc nghiên cứu vấn đề BTHH từ trước đến có nhiều cơng trình nghiên cứu tác giả nước quan tâm đến Apkin G.L, Xereda I.P nghiên cứu phương pháp giải tốn Ở nước có GS TS Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu lý luận toán; PGS TS Nguyễn Xuân Trường, PGS TS Lê Xuân Thọ, TS Cao Cự Giác, PGS TS Đào Hữu Vinh nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung phương pháp giải toán Tuy nhiên, xu hướng lý luận dạy học đặc biệt trọng đến hoạt động vai trò HS q trình dạy học, địi hỏi học sinh phải làm việc tích cực, tự lực Vì vậy, cần phải nghiên cứu BTHH sở hoạt động tư HS, từ đề cách Giải HS tự lực giải tập, thơng qua mà tư họ phát triển Vì vậy, tơi chọn đề tài: " Phân loại phương pháp giải tập chương andehit-xeton-axit cacboxylic lớp 11 THPT" Tên sáng kiến: "Phân loại phương pháp giải tập chương andehit-xeton-axit cacboxylic lớp 11 THPH" Tác giả sáng kiến: - Họ tên: Đỗ Thị Thu Trang - Địa tác giả sáng kiến: Trường THPT Ngô Gia Tự - Lập Thạch – Vĩnh Phúc - Số điện thoại: 0975.808.606 - Email: tranghoa1984@gmail.com Chủ đầu tư tạo sáng kiến : - Tác giả với hỗ trợ Trường THPT Ngơ Gia Tự kinh phí, đầu tư sở vật chất - kỹ thuật trình viết sáng kiến dạy thực nghiệm sáng kiến Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: - Dạy học Hóa học lớp 11 bậc THPT Đặc biệt “Chương andehit-xeton-axit cacboxylic” - Qua đề tài lập dàn ý với đề tài khác tương tự khác với cấu trúc, dàn ý Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu áp dụng thử: Mô tả chất sáng kiến: PHẦN 1: NỘI DUNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG ANDEHITXETON-AXIT CACBOXYLIC LỚP 11 THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH 2.1 VỊ TRÍ, MỤC TIÊU CHƯƠNG ANDEHIT-XETON-AXIT CACBOXYLIC 2.1.1 Vị trí chương Andehit- Xeton- Axitcacboxylic Chương sách giáo khoa hố học 11, thuộc học kì 2.1.2 Mục tiêu: - Nội dung kiến thức chương giúp học sinh biết: + Tính chất vật lí, ứng dụng andehit, xeton axit cacboxylic + Quan sát tiến hành số thí nghiệm quan trọng tính chất đặc trưng andehit axit cacboxylic - Học sinh hiểu: + Định nghĩa, phân loại, danh pháp, cấu trúc phân tử andehit, xeton, axit cacboxylic + Tính chất hố học, phương pháp điều chế andehit, xeton, axit cacboxylic + Ảnh hưởng qua lại nhóm nguyên tử phân tử - Học sinh rèn luyện kĩ năng: + Phân tích đặc điểm cấu trúc phân tử, quan sát thí nghiệm để hiểu tính chất andehit, xeton axit cacboxylic + Nhận xét số liệu thống kê, đồ thị để rút quy luật phản ứng + Sử dụng thành thạo danh pháp hoá học: đọc tên, viết công thức đồng đẳng, đồng phân hợp chất + Vận dụng tính chất hố học để xác định cách điều chế, cách nhận biết Thông qua kiến thức andehit, xeton axit cacboxylic học sinh nhận thức cần thiết phải có kiến thức chúng để sử dụng chúng phục vụ người cách an tồn bảo vệ mơi trường 2.2 NGUN TẮC VÀ QUY TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập - Phải từ đơn giản đến phức tạp - Từ đặc điểm riêng lẻ đến khái quát hệ thống - Lặp lặp lại kiến thức khó trừu tượng - Đa dạng, đủ loại hình nhằm giúp học sinh cọ sát - Cập nhật thông tin 2.2.2 Quy trình xây dựng hệ thống tập chương anđehit-xeton-axit cacboxylic lớp 11 THPT 2.2.2.1 Xác định mục tiêu hệ thống tập Mục tiêu xây dựng hệ thống tập chương anđehit-xeton-axit cacboxylic lớp 11 THPT nhằm phát triển lực tư cho học sinh 2.2.2.2 Xác định nội dung kiến thức tập Nội dung hệ thống tập phải bao quát kiến thức chương anđehit, xeton axit cacboxylic Để tập hóa học thỏa mãn mục tiêu chương giáo viên phải Giải giải Bài hỏi sau: Bài tập Giải giải vấn đề gì? Nó nằm vị trí học? Cần loại tập (định tính, định lượng hay thí nghiệm)? Có phù hợp với lực nhận thức đối tượng học sinh khơng? Có phối hợp với phương tiện khác khơng? Có thỏa mãn ý đồ, phương pháp thầy không? 2.2.2.3 Phân loại tập dạng tập - Trong chương anđehit- xeton-axit cacboxylic lớp 11 THPT chia thành dạng tập định tính định lượng Bài tập định tính có dạng sau: Dạng 1: So sánh, giải thích Dạng 2: Viết đồng phân, danh pháp Dạng 3: Xác định CTCT dựa vào tính chất hóa học Dạng 4: Điều chế chất Dạng 5: Nhận biết chất Dạng 6: Tách, tinh chế chất Dạng 7: Dãy chuyển hóa Dấu hiệu tập định lượng đề phải có tính tốn q trình giải Trong chương anđehit- xeton-axit cacboxylic lớp 11 THPT dựa vào đặc điểm tập để chia dạng nhỏ 2.2.2.4 Thu thập thông tin để biên soạn hệ thống tập Gồm bước cụ thể sau: Tham khảo sách, báo, tạp chí… có liên quan Tìm hiểu, nghiên cứu thực tế nội dung hóa học có liên quan đến đời sống Số tài liệu thu thập nhiều đa dạng việc biên soạn nhanh chóng có chất lượng, hiệu Vì vậy, cần tổ chức sưu tầm tư liệu cách khoa học có đầu tư thời gian 2.2.2.5 Tiến hành soạn thảo tập Tiến hành soạn thảo tập gồm bước sau: + Bước 1: Soạn loại tập + Bước 2: Bổ sung thêm dạng tập thiếu nội dung chưa có sách giáo khoa, sách tập + Bước 3: Chỉnh sửa tập sách giáo khoa, sách tập không phù hợp dễ, chưa xác… + Bước 4: Xây dựng cách Giải giải tập + Bước 5: Sắp xếp tập thành hệ thống: Từ định tính đến định lượng theo mức độ tư biết, hiểu, vận dụng thấp vận dụng cao 2.2.2.6 Tham khảo, trao đổi ý kiến với đồng nghiệp Sau xây dựng xong tập, tham khảo ý kiến đồng nghiệp chất lượng hệ thống tập 2.2.2.7 Thực nghiệm, chỉnh sửa bổ sung Để khẳng định lại mục đích hệ thống tập sử dụng cho học sinh lớp 11 THPT, trao đổi với giáo viên thực nghiệm khả nắm vững kiến thức phát triển lực nhận thức, lực tư cho học sinh thông qua hoạt động Giải giải tập 2.3 CÁC BÀI TẬP MINH HỌA 2.3.1 Andehit-xeton 2.3.1.1 Bài tập định tính Dạng 1: So sánh, giải thích Bài 1: Theo phương pháp dân gian, để vật liệu tre, nứa bền theo thời gian, người ta thường hun khói bếp Hãy giải thích sao? Giải: Trong khói bếp có chứa lượng nhỏ andehit fomic HCHO, chất có tính sát trùng, chống mọt nên làm vật liệu tre, nứa bền Bài 2: Tại fomon dùng để ngâm xác động thực vật? Giải: Fomon dung dịch andehit fomic nước có nồng độ 37-40% Fomon làm cho protein đơng cứng lại khơng thối rữa Ngồi ra, độc tính vi khuẩn, andehit fomic dung dịch có tính sát trùng Bài 3: Vì dùng axeton để lau sơn móng tay lại cảm thấy móng tay mát? Giải: Axeton dễ bay ( ts = 570 C), trình bay thu nhiệt móng tay làm ta cảm thấy móng tay mát lạnh Dạng 2: Đồng phân, danh pháp Bài (trang 243 sgk Hóa 11 nâng cao): Hãy lập cơng thức chung cho dãy đồng đẳng anđehit fomic cho dãy đồng đẳng axeton Giải: Dãy đồng đẳng anđêhit fomic (anđêhit no đơn chức): CnH2n+1CHO hay CmH2mO(n≥0;m≥1) Dãy đồng đẳng axeton: CmH2m+1COCmH2m+1 CkH2kO (n,m≥k≥3) Bài (trang 243 sgk Hóa 11 nâng cao): Viết cơng thức cấu tạo hợp chất sau: a) fomanđehit b) benzanđehit c) axeton d) 2-metylbutanal e) but -2-en-1-al g) axetophenon h) Etyl vinyl xeton i) 3-phenyl prop-2-en-1-al (có tinh dầu quế) Giải: Tên gọi Công thức cấu tạo fomanđehit HCHO benzanđehit C6H5-CHO axeton CH3-CO-CH3 2-metylbutanal CH3 CH2 CH(CH3 )CHO but -2-en-1-al CH3-CH=CH-CH=O axetophenon CH3-CO-C6H5 Etyl vinyl xeton CH3 CH2-CO-CH=CH2 3-phenyl prop-2-en-1-al (có tinh C6H5-CH=CH-CHO dầu quế) Bài (trang 243 sgk Hóa 11 nâng cao): a) Cơng thức phân tử CnH2nO thuộc loại hợp chất nào, cho ví dụ C3H6O b) Viết cơng thức cấu tạo anđehit xeton đồng phân có cơng thức phân tử C5H10O Giải: a) Công thức phân tử CnH2nO thuộc andehit, xeton, ancol khơng no, ete khơng no, ancol vòng, ete vòng Với C3H6O – Andehit: CH3CH2CHO – Xeton: CH3COCH3 – Ancol không no: CH2=CHCH2OH – Ete không no: CH2CHOCH3 b) CH3-CH2-CH2-CH2-CHO: pentanal CH3-CH(CH3)-CH2-CHO: 3-metyl butanal CH3-CH2-CH(CH3)CHO: 2-metyl butanal (CH3)3CHO: 2, – đimetyl propanal CH3-CH2-CH2-CO-CH3: pentan-2-on CH3-CH2-CO-CH2-CH3: pentan-3-on CH3-CH(CH3)CO-CH3: 3-metyl butan-2-on Dạng 3: Xác định CTCT dựa vào tính chất hóa học Bài 1: a) Viết công thức tổng quát anđehit no, đơn chức, mạch hở b) Viết phương trình hóa học xảy cho anđehit axetic tác dụng với chất : H2 ; dung dịch AgNO3 NH3 Giải: a) Công thức tổng quát anđehit no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+1–CHO (n ≥ 0) b) Các phương trình hóa học : o Ni,t CH3–CHO + H2  CH3–CH2OH o t CH3–CHO + 2[Ag[NH3]2OH  CH3COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O to (CH3–CHO+2AgNO3+3NH3+H2O  CH3COONH4+2Ag+2NH4NO3) Bài 2: Ba hợp chất hữu X, Y, X mạch hở , có cơng thức phân tử C3H6O X tác dụng với Na Y chứa loại chức, tác dụng với hiđro Z có phản ứng tráng gương Xác định công thức cấu tạo X, Y, Z viết phương trình hố học phản ứng xảy ? Giải: – X ancol anlylic : CH2=CHCH2OH + Na   CH2=CHCH2ONa + H2 – Y axeton : Ni,t o CH3-CO-CH3 + H2  CH3CHOHCH3 – Z propanal : to C2H5CHO + 2AgNO3 + 3NH3  C2H5COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 Dạng 4: Điều chế chất Bài 1: ( sbt hố học 11 9.9 ) Viết phương trình hố học q trình điều chế anđehit axetic xuất phát từ hiđrocacbon sau đây: a Axetilen b Etilen Giải: HgSO4  CH 3CHO a CH  CH  H 2O  800 C t , xt b 2CH2=CH2 + O2   2CH3CHO t , xt  CH2=CH2 + H2 c CH3–CH3  t , xt 2CH2=CH2 + O2   2CH3CHO 1500 C d 2CH4   CH  CH  H HgSO4 CH  CH  H 2O   CH 3CHO 800 C c Etan d Metan Vậy phải có axit CH3COOH (M=60) + Nếu A CH3COOH thì: nCH3COOH = 5,18 1,  74  0, 02 mol  nB = 0,09-0,02 = 0,07  MB = 0, 07 60  B C2H5COOH + Nếu B CH3COOH làm tương tự ta khơng tìm A thoả mãn Đáp án B Bài 5: Cho 13,4 gam hỗn hợp X gồm hai axit no, đơn chức, mạch hở, dãy đồng đẳng tác dụng với Na dư, thu 17,8 gam muối Khối lượng axit có số nguyên tử cacbon có X : A 3,0 gam B 4,6 gam C 7,4 gam D 6,0 gam Giải: Đặt cơng thức phân tử trung bình axit Cn H n 1COOH Phương trình phản ứng: Cn H n 1COOH + 2Na  Cn H n 1COONa + H2 Mol x (1) x  Theo (1) giả thiết ta có: (14 n +67).x – (14 n +45).x = 17,8 – 13,4  x=0,2  0,2.(14 n +46)=13,4  n = 1,5 Vậy công thức axit là: CH3COOH C2H5COOH Do 1,5 trung bình cộng nên suy axit có số mol 0,1 Vậy khối lượng CH3COOH là: 60.0,1 = 6gam Đáp án D Dạng 2: Phản ứng este hoá Phương pháp giải: Một số điều cần lưu ý giải tập liên quan đến phản ứng este hoá: Trong phản ứng ancol với axit hữu (phản ứng este hố) chất phản ứng nhóm OH nhóm COOH phân tử axit phản ứng với nguyên tử H nhóm OH phân tử ancol R  C OH  H OR ' O H 2SO4 đặc ,t     R  C  OR ' + H2O O Phản ứng este hóa phản ứng thuận nghịch, hiệu suất ln nhỏ 100% Khi tính hiệu suất phản ứng este hóa phải tính theo lượng chất thiếu (so sánh số mol ancol axit kết hợp với tỉ lệ mol phản ứng để bit cht no thiu) H SO đặc ,t  R(OOCR’)n + nH2O R(OH)n + nR’COOH   H SO đặc ,t R(COOR)n + nH2O R(COOH)n + nR’OH   H SO đặc ,t Rm(COO)nm Rn+ mnH2O mR(COOH)n + nR’(OH)m   Khi làm tập liên quan đến phản ứng este hóa nên ý đến việc sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng Đối với trường hợp hỗn hợp axit phản ứng với hỗn hợp ancol ngồi việc sử dụng phương pháp ta nên sử dụng phương pháp trung bình để tính tốn Bài 1: Khi thực phản ứng este hoá mol CH3COOH mol C2H5OH, lượng este lớn thu 2/3 mol Để đạt hiệu suất cực đại 90% (tính theo axit) tiến hành este hoá mol CH3COOH cần số mol C2H5OH (biết phản ứng este hoá thực nhiệt độ) A 0,342 B 2,925 C 2,412 D 0,456 Gii: Phng trỡnh phn ng: H SO đặc ,t   CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH   (1) Bđ 1 mol Pư 3 3 mol Cb: 3 3 mol Vì trạng thái cân số mol este mol nên suy số mol este tạo Căn vào (1) ta thấy thời điểm cân bằng: CH COOCH H O  3   KC  = 3V CH 3COOH C2 H 5OH  3V 3V =4 (Với V thể tích dung dịch) 3V Gọi x số mol C2H5OH cần dùng, hiệu suất phản ứng tính theo axit nên số mol axit phản ứng 0,9 mol Phương trình phản ứng : H SO đặc ,t CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH   Bđ Pư 0,9 0,9 0,9 0,9 mol Cb: 0,1 x-0,9 0,9 0,9 mol KC  x mol CH 3COOCH  H 2O  = 0,9.0,9 =4  x=2,925 CH 3COOH C2 H 5OH  0,1( x  0,9) Đáp án B Bài 2: Trộn 20 ml cồn etylic 92o với 300 ml axit axetic 1M thu hỗn hợp X Cho H2SO4 đặc vào X đun nóng, sau thời gian thu 21,12 gam este Biết khối lượng riêng ancol etylic nguyên chất 0,8 gam/ml Hiệu suất phản ứng este hoá : A 75% B 80% C 85% D Kết khác Giải: nC2 H5OH  20.0,92.0,8 21,12 =0,32 mol; nCH3COOH  0,3 mol; nCH 3COOCH  =0,24 mol 46 88 Phương trình phản ứng: H SO đặc ,t CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH   mol 0,24 0,24 (1) 0,24 Ban đầu số mol ancol nhiều số mol axit nên từ (1) suy ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit Theo (1) số moil axit ancol tham gia phản ứng 0,24 Vậy hiệu suất phản ứng là: H= 0, 24 100 =80% 0,3 Đáp án B Bài 3: Chất hữu X mạch hở tạo từ axit no A etylen glicol Biết a gam X thể chiếm thể tích thể tích 6,4 gam oxi điều kiện nhiệt độ áp suất ; a gam X phản ứng hết với xút tạo 32,8 gam muối Nếu cho 200 gam A phản ứng với 50 gam etilenglicol ta thu 87,6 gam este Tên X hiệu suất phản ứng tạo X : A Etylen glicol điaxetat ; 74,4% B Etylen glicol đifomat ; 74,4% C Etylen glicol điaxetat ; 36,3% D Etylen glicol đifomat ; 36,6% Giải: Đặt công thức este C2H4(OOCR)2 nC2 H OOCR = nO = 2 6, =0,2 mol 32 Phương trình phản ứng: C2H4(OOCR)2 +2NaOH  Mol 0,2 C2H4(OH)2 + 2RCOONa 0,4 (1) 0,4 Theo (1) giả thiết suy ra: M RCOONa = 32,8 =82  R+67 = 82  R=15  R CH30, Phương trình phản ứng tổng hp este X: H SO đặc ,t C2H4(OOCCH3)2 + 2H2O C2H4(OH)2 + 2CH3COOH   Mol 0,6 nC2 H (OH )2 banđầu 1,2 (2) 0,6 50 200 =0,806 mol; nCH3COOH banđầu  =3,33 mol 62 60 Căn vào tỷ lệ mol phương trình (2) suy axit dư, hiệu suất phản ứng tính theo ancol Theo (2), số mol ancol phản ứng 0,6 nên hiệu suất phản ứng H= 0, 6.62 100 =74,4% 50 Bài 4: Oxi hố anđehit OHC–CH2–CH2–CHO điều kiện thích hợp thu hợp chất hữu X Đun nóng hỗn hợp gồm mol X mol ancol metylic với xúc tác H2SO4 đặc thu este Z Q (MZ < MQ) với tỉ lệ khối lượng mZ : mQ = 1,81 Biết có 72% ancol chuyển thành este Số mol Z Q : A 0,36 0,18 B 0,48 0,12 C 0,24 0,24 D 0,12 0,24 Giải: X phản ứng với ancol thu este chứng tỏ X axit cacboxylic HOOCCH2CH2COOH Phương trình phản ứng : t , xt OHC–CH2–CH2–CHO + O2   HOOC-CH2-CH2-COOH (1) H SO đặc ,t HOOC-CH2-CH2-COOCH3 + H2O HOOC-CH2-CH2-COOH + CH3OH   Mol x ← x ← x H SO đặc ,t CH3OOC-CH2-CH2-COOCH3 + HOOC-CH2-CH2-COOH + 2CH3OH   2H2O Mol y ← 2y ← y Theo giả thiết ta thấy: Z HOOC-CH2-CH2-COOCH3 Q CH3OOC-CH2-CH2-COOCH3 Căn phản ứng giả thiết suy ra:  x  y  0,72   132x 1,81  146 y   x  0,36   y  0,18 Bài 6: Hỗn hợp A gồm axit no đơn chức axit khơng no đơn chức có liên kết đôi gốc hiđrocacbon Khi cho a gam A tác dụng hết với CaCO3 thoát 1,12 lít CO2 (đktc) Hỗn hợp B gồm CH3OH C2H5OH cho 7,8 gam B tác dụng hết Na thoát 2,24 lít H2 (đktc) Nếu trộn a gam A với 3,9 gam B đun nóng có H2SO4 đặc xúc tác thu m gam este (hiệu suất h%) Giá trị m theo a, h : A (a +2,1)h% B (a + 7,8) h% C (a + 3,9) h% D (a + 6)h% Giải: Đặt công thức trung bình hai axit X R COOH Đặt cơng thức trung bình hai ancol Y R ’OH Phương trình phản ứng : R COOH + CaCO3  ( R COO)2 + CO2 + H2O R ’OH + 2Na  R ’ONa + H2 (1) (2) Theo (1), (2) giả thiết ta có: nRCOOH  2nCO2  1,12 2, 24  0,1 mol; nR ' OH  2nH   0, mol 22, 22, Như cho a gam hỗn hợp axit phản ứng với 3,9 gam hỗn hợp ancol sỗ mol đem phản ứng cua axit ancol v bng 0,1 mol H SO đặc ,t  R COO R ’ + H2O (1) R COOH + R ’OH   Mol 0,1 ← 0,1  0,1  0,1 Với hiệu suất 100% khối lượng este thu là: meste = m  mR 'OH  mH O = a + 3,9 -0,1.18 = (a + 2,1) gam RCOOH Trên thực tế hiệu suất phản ứng este hoá H% nên khối lượng este thu là: meste = H%.( a + 2,1) gam Dạng 3: Phản ứng oxi hố hồn tồn Phương pháp giải: Một số điều cần lưu ý giải tập liên quan đến phản ứng đốt cháy axit cacbonxylic Phương trình phản ứng tổng quát: + Cn H n22a 2bO2b 3n   a  3b O2 t   nCO2 + (n+1-a-b)H2O Nhận xét: + Nếu a = 0, b = (axit cacboxylic no, đơn chức) nCO  nH O 2 + Nếu nO (axit )  nO ( O )  nO ( CO )  nO ( H O) + Cn H 2n22a 2bO2b = 2 nCO2  nH 2O a  b 1 + Số nguyên tử C axit = nCO2 nCn H n22 a2 bO2 b Khi làm tập liên quan đến phản ứng đốt cháy axitcacboxylic nên ý đến việc sử dụng phương pháp: Nhận xét đánh giá, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng Đối với hỗn hợp axit ngồi việc sử dụng phương pháp ta nên sử dụng phương pháp trung bình để tính tốn Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn a mol axit hữu Y 2a mol CO2 Mặt khác, để trung hòa a mol Y cần vừa đủ 2a mol NaOH Công thức cấu tạo thu gọn Y A HOOC-CH2-CH2-COOH B C2H5-COOH C CH3-COOH D HOOC-COOH Giải: Đốt a mol axit hữu Y 2a mol CO2 ⇒ axit hữu Y có hai ngun tử C phân tử Trung hịa a mol axit hữu Y cần dùng đủ 2a mol NaOH ⇒ axit hữu Y có nhóm chức cacboxyl (-COOH) ⇒ Công thức cấu tạo thu gọn Y HOOC-COOH Đáp án D Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn x mol axit cacboxylic E, thu y mol CO2 z mol H2O (z = y–x) Cho x mol E tác dụng với NaHCO3 (dư) thu y mol CO2 Tên E : A axit acrylic B axit oxalic C axit ađipic D axit fomic Giải: Theo giả thiết z = y–x nên ta suy cơng thức E CnH2n-2Ox Vì : + Đốt cháy hoàn toàn x mol axit cacboxylic E, thu y mol CO2 + Cho x mol E tác dụng với NaHCO3 (dư) thu y mol CO2 Nên E có số nhóm COOH số C phân tử Vậy E HOOC–COOH Đáp án B Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol axit cacboxylic đơn chức cần vừa đủ V lít O2 (đktc), thu 0,3 mol CO2 0,2 mol H2O Giá trị V : A 8,96 lít B 11,2 lít C 6,72 lít D 4,48 lít Giải: Axit cacbonxylic đơn chức có nguyên tử O nên đặt ROOH Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố oxi ta có : nO ( RCOOH )  nO ( O2 )  nO ( CO2 )  nO ( H 2O)  0,1.2 + nO ( O2 ) =0,3.2+0,2.1  nO ( O ) =0,6 mol  nO =0,3 mol  VO =6,72 lít 2 Đáp án C Bài 4: Hỗn hợp X gồm axit axetic, axit fomic axit oxalic Khi cho m gam X tác dụng với NaHCO3 (dư) thu 15,68 lít khí CO2 (đktc) Mặt khác, đốt cháy hồn tồn m gam X cần 8,96 lít khí O2 (đktc), thu 35,2 gam CO2 y mol H2O Giá trị y : A 0,3 B 0,8 C 0,2 D 0,6 Giải: Phản ứng hỗn hợp X với NaHCO3 : COOH  HCO3  COO   CO2  H O (1) Theo (1) giả thiết ta suy ra: nO (axit )  2n COOH  2nCO =1,4 mol Áp dụng định luật bảo tồn ngun tố O ta có: nO ( axit )  nO ( O2 )  nO ( CO2 )  nO ( H 2O)  nO ( H 2O) =1,4+2.0,4-2.0,8 = 0,6  nH O =0,6 mol Đáp án D Bài 5: Trung hòa 3,88 gam hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở dung dịch NaOH, cạn tồn dung dịch sau phản ứng thu 5,2 gam muối khan Nếu đốt cháy hoàn toàn 3,88 gam X thể tích oxi (đktc) cần dùng : A 4,48 lít B 3,36 lít C 2,24 lít Giải: Đặt công thức chung axit Cn H n O2 D 1,12 lít Phương trình phản ứng X với NaOH: COOH  NaOH  COONa  H 2O (1) Theo (1) phương pháp tăng giảm khối lượng ta có: nC nH2 nO2 = 3,88 194 5,  3,88 n = = 0,06 mol  14 n +32= = 0,06 22 3 Phương trình phản ứng đốt cháy X: Cn H n O2 Mol + 0,06 3n  O2  n CO2 + n H2O (2) 3n  0, 06 =0,15 Vậy thể tích khí Oxi (đktc) cần dùng là: VCO2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít Đáp án B Dạng 4: Phản ứng liên quan đến tính chất riêng số axit cacboxylic Phương pháp giải: Một số điều cần lưu ý giải tập liên quan đến tính chất riêng số axit cacboxylic: + Đối với axit khơng no ngồi tính chất axit cịn có tính chất khơng no gốc hiđrocacbon phản ứng cộng, trùng hợp, phản ứng với dung dịch KMnO4 + Đối với axit fomic ngồi tính chất axit cịn có tính chất nhóm chức –CHO phản ứng tráng gương, phản ứng với dung dịch nước Br2… t  (NH4)2CO3 + 2NH4NO3 + 2Ag HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O  HCOOH + Br2  CO2  +2HBr Bài 1: Cho 10,90 gam hỗn hợp gồm axit acrylic axit propionic phản ứng hồn tồn với Na 1,68 lít khí (đktc) Nếu cho hỗn hợp tham gia phản ứng cộng H2 hồn tồn khối lượng sản phẩm cuối : A 11,1 gam B 7,4 gam C 11,2 gam D 11,0 gam Giải: Phương trình phản ứng : 2CH2=CH–COOH + 2Na  2CH2=CH–COONa + H2 2CH3-CH2–COOH + 2Na  2CH3-CH–COONa + H2 (1) (2) CH2=CH–COOH + H2  CH3-CH2–COOH (3) Đặt số mol axit acrylic axit propionic x y Theo phương trình (1) (2) ta thấy tổng số mol hai axit =2 lần số mol H2 tạo thành Tổng khối lượng hai axit = 10,9 gam Từ ta có hệ phương trình: 1,68   x  0,1  x  y  22,4     y  0,05 72x  74 y  10,9  Theo (3) số mol CH2=CH–COOH phản ứng = số mol H2 =0,1 Khối lượng hỗn hợp sau phản ứng cộng H2 10,9 + 0,1.2 = 11,1 gam Đáp án A Bài 2: A axit cacboxylic đơn chức chưa no (1 nối đôi C=C) A tác dụng với brom cho sản phẩm chứa 65,04% brom (theo khối lượng) Vậy A có cơng thức phân tử : A C3H4O2 B C4H6O2 C C5H8O2 D C5H6O2 Giải: Đặt công thức A CnH2n-2O2 A tác dụng với brom cho sản phẩm CnH2n-2Br2O2 Theo giả thiết ta có: 160 65, 04   n=4 14n  30 100  65.04 Vậy A có cơng thức phân tử C4H6O2 Đáp án B Bài 3: Cho 3,15 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, axit acrylic, axit propionic vừa đủ để làm màu hoàn toàn dung dịch chứa 3,2 gam brom Để trung hoàn toàn 3,15 gam hỗn hợp X cần 90 ml dung dịch NaOH 0,5M Thành phần phần trăm khối lượng axit axetic hỗn hợp X : A 35,24% B 45,71% C 19,05% D 23,49% Giải: Theo giả thiết ta có: nCH CH COOH  nBr2  3,2  0,02mol ; nX = nNaOH = 0,09.0.5 = 0,045 mol 160 Đặt số mol axit axetic axit propionic x y ta có:  x  0,1 60x  74 y  3,15  0,02.72    y  0,015  x  y  0,045  0,02 Thành phần phần trăm khối lượng axit axetic là: %CH3COOH = 0,01.60 100 = 19,05% 3,15 Đáp án C Bài 4: Oxi hóa 1,8 gam HCHO thành axit với hiệu suất H% thu hỗn hợp X Cho X tham gia phản ứng tráng gương thu 16,2 gam Ag Giá trị H : A 60 B 75 C 62,5 D 25 Giải: Gọi số mol HCHO bị oxi hóa thành axit x, số mol HCHO dư y Phương trình phản ứng : t , xt  2HCOOH 2HCHO + O2  Mol x x t , AgNO / NH HCHO   4Ag Mol 3 y (2) 4y t , AgNO / NH  2Ag HCOOH  Mol (1) 3 x (3) 2x Theo giả thiết phản ứng (1), (2), (3) ta có: 1,8  x y  0, 06  30  2x  y 16,  0,15  108 Hiệu suất phản ứng là: H=  x  0, 045  y  0, 025  0,045 100 =75% 0,06 Đáp án B Bài 5: Hai chất hữu X, Y có thành phần phân tử gồm C, H, O (MX < MY < 82) Cả X Y có khả tham gia phản ứng tráng bạc phản ứng với dung dịch KHCO3 sinh khí CO2 Tỉ khối Y so với X có giá trị : Giải: Theo giả thiết suy : X HCOOH hợp chất tạp chức, vừa có nhóm –CHO có nhóm –COOH Y hợp chất tạp chức, vừa có nhóm CHO có nhóm –COOH Vì MX < MY < 82 ⇒ X HCOOH, Y OHC–COOH Tỉ khối Y so với X có giá trị là: d y/ x  74 =1,61 46 Đáp án C Bài 6: Hỗn hợp Z gồm hai axit cacboxylic đơn chức X Y (MX > MY) có tổng khối lượng 8,2 gam Cho Z tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu dung dịch chứa 11,5 gam muối Mặt khác, cho Z tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3, thu 21,6 gam Ag Công thức phần trăm khối lượng X Z : A C3H5COOH 54,88% B C2H3COOH 43,90% C C2H5COOH 56,10% D HCOOH 45,12% Giải: Theo giả thiết Z có khả phản ứng tráng gương, chứng tỏ Z có HCOOH (Y) X RCOOH Phương trình phản ứng : –COOH + NaOH mol  –COONa + H2O x (1) x HCOOH + 2AgNO3+4NH3+H2O  2Ag +(NH4)2CO3+2NH4NO3 Mol 0,1 ← (2) 0,2 Theo (1) giả thiết ta có: 67x-45x = 11,5-8,2  x=0,15 (tổng số mol axit) Mặt khác: số mol Ag = 0,2  nHCOOH= 0,1  nRCOOH= 0,15-0,1 = 0,05 mol  0,1.46 + 0,05 (R+45) =8,2  R=27 (C2H3-) Vậy axit X: C2H3COOH (43,9 %) Đáp án B PHẦN KHẢ NĂNG ÁP DỤNG SÁNG KIẾN - Sáng kiến áp dụng tốt cho đối tượng học sinh THPT đặc biệt đối tượng học sinh lớp 11, học sinh đội tuyển HSG mơn Hóa Học cấp tỉnh, hay em học sinh ôn thi THPTQG Sau thời gian nghiên cứu áp dụng trình giảng dạy thực dạy học chương andehit-xeton-axit cacboxylix hóa học 11 học kì 2, tơi nhận thấy đề tài có tác dụng tích cực đến em học sinh lớp trực tiếp giảng dạy thử nghiệm + 100% em nắm kiến thức bản, giải tập sách giáo khoa, sách tập số đề thi THPTQG + Một số em vận dụng linh hoạt, thành thạo ý giải tập, từ áp dụng vào giải tập vận dụng vận dụng cao + Một số em thấy hứng thú học tập biết phương phải giải với dạng cụ thể So sánh kết áp dụng sáng kiến không áp dụng sáng kiến vào thực tiễn giảng dạy + Đối với em chưa tiếp cận việc phân loại phương pháp giải Khi đứng trước tốn hóa học em thường lúng túng vận dụng kiến thức nào, bắt đầu tốn từ đâu Do khơng có hứng thú làm hay làm với tốc độ chậm, khơng đạt mức độ u cầu với hình thức thi Kết kiểm tra nhanh học sinh lớp có trình độ tương đương sau Các lớp áp dụng thử nghiệm đề tài: Điểm Sĩ 8% 6,5% 5- 6,5 % 3,5- % < % 5% Lớp số 10 7,9 3,5 10 11A2 40 18 45 17 43 12 0 0 40 100 Các lớp chưa áp dụng thử nghiệm đề tài Lớp 11A4 Sĩ số 32 810 % 6,57,9 13 % 25 56,5 10 Điểm % 3,55 % 31 19 < % 3,5 12 510 20 % 69 PHẦN KẾT LUẬN Qua nội dung đề tài : “phân loại phương pháp giải tập chương andehit-xeton-axit cacboxylic hóa học 11 THPT” Tơi muốn đem đến cho em học sinh phương pháp đánh giá, nhận xét chung riêng đứng trước tốn hóa học để có phương pháp làm tối ưu, đạt kết cao * Đề tài đưa dạng tập nhằm giải vấn đề: + Nắm các tính chất hóa học andehit-axit cacboxylic + Biết dạng tập bản, ứng với dạng có ý quan trọng giải tốn, giúp học sinh định hướng kiến thức liên quan phương pháp giải tập + Mỗi dạng lấy ví dụ minh họa đặc trưng giúp học sinh hiểu rõ + Từ cách thức tổng hợp kiến thức, học sinh ham học hỏi, tìm tịi, vận dụng cách làm với chương, khác Nâng cao khả tự học, tổng hợp, khắc sâu kiến thức Đề tài nghiên cứu đưa xuất phát từ thực tiễn giảng dạy hình thành trình tự học, tự bồi dưỡng thân Chính tơi mong nhận quan tâm, góp ý thầy giáo, bạn đồng nghiệp đặc biệt em học sinh để đề tài ngày hoàn thiện Những thông tin cần bảo mật: Không Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: Kiến nghị - Đối với lãnh đạo cấp sở: Cần quan tâm, sát trước vấn đề đổi ngành giáo dục; trang bị đầy đủ phương tiện, thiết bị, đồ dùng dạy học…để giáo viên tích cực lĩnh hội áp dụng đổi hình thức nội dung dạy học - Đối với giáo viên: Trước hết giáo viên cần phải nắm vững nội dung chương trình; đơn vị kiến thức hóa học bản, nâng cao Chủ động tìm hiểu lĩnh hội vấn đề nhằm đáp ứng yêu cầu giáo dục tình hình đất nước - Đối với học sinh: Trong trình học tập, học sinh phải tham gia vào hoạt động mà giáo viên tổ chức, đồng thời tự lực thực nhiệm vụ mà giáo viên đưa thể tính sáng tạo lực tư thân Ngồi học sinh cần có kết hợp nắm vững kiến thức lí thuyết với việc thực hành, liên hệ thực tế để vận dụng kiến thức vào thực tiễn 10 Đánh giá lợi ích thu được: Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả: - Đề tài tác giả áp dụng thử nghiệm dạy chương andehit-xeton-axit cacboxylic hóa học 11 học kì cho học sinh lớp lớp 11 ban A, B cho đội tuyển HSG lớp 11,12 Kết đạt theo đánh giá cá nhân khả quan Đa số em tiếp thu tốt, khơng tích cực việc nghiên cứu lý thuyết mà hứng thú giải tập Đặc biệt em có say mê, sáng tạo gặp tập khó - Qua đề tài học sinh cịn ôn tập, củng cố lại số kiến thức toán học quan trọng thường sử dụng giải tập hóa học Rèn luyện cho em kĩ phân tích, tổng hợp, kĩ tính tốn nhanh điều có lợi em làm tập trắc nghiệm phục vụ cho kì thi THPTQG sau 11 Danh sách tổ chức/cá nhân tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu (nếu có) Số Tên tổ Địa TT chức/cá nhân Lớp 11A2, Phạm vi/Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Trường THPT Ngô Gia Tự Môn Hóa học 11A4 Lập Thạch, ngày tháng năm 2020 THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Vĩnh Phúc, ngày tháng năm 2020 TÁC GIẢ SÁNG KIẾN Đỗ Thị Thu Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ giáo dục đào tạo (2008), Sách giáo khoa hóa học lớp 11 bản, NXB Giáo Dục Bộ Giáo Dục Đào Tạo(2008), Sách giáo khoa lớp 11 Nâng Cao, NXB Giáo Dục Cao Thị Thiên Ân (2007), Phân dạng phương pháp giải tập hóa học 11 phần hữu ( Trắc nghiệm tự luận), NXB Đại học quốc gia Hà Nội Đề thi tuyển sinh vào trường cao đẳng đại học năm Lê Phạm Thành(chủ biên), Nguyễn Thành Sơn, Lương Văn Tâm, Nguyễn Hồng Thái (2009), Hệ thống Bài hỏi tập trắc nghiệm hóa học THPT theo cấu trúc đề thi tuyển sinh, NXB Hà Nội Nguyễn hữu Đĩnh (Chủ biên), Đỗ Đình Rãng(2006), Hóa học hữu 1, NXB Giáo Dục Nguyễn hữu Đĩnh (Chủ biên) Dạy học hóa học theo hướng đổi Nguyễn Xuân Trường (Chủ biên), Từ Ngọc Anh, Lê Chí Kiên, Lê Mậu Quyền, Bài tập hóa học 11, NXB Giáo Dục Phạm Ngọc Bằng (Chủ biên), Ninh Quốc Tình(2011), 1000 tập trắc nghiệm trọng tâm điển hình mơn hóa học hữu cơ, NXB Đại học sư phạm Hà Nội 10 Tuyển đề thi thầy Tăng Văn Y 11 Tài liệu từ nguồn: http://tailieu.vn Và: http://violet.vn ... cách Giải HS tự lực giải tập, thơng qua mà tư họ phát triển Vì vậy, tơi chọn đề tài: " Phân loại phương pháp giải tập chương andehit-xeton-axit cacboxylic lớp 11 THPT" Tên sáng kiến: "Phân loại phương. .. phối hợp với phương tiện khác khơng? Có thỏa mãn ý đồ, phương pháp thầy không? 2.2.2.3 Phân loại tập dạng tập - Trong chương anđehit- xeton-axit cacboxylic lớp 11 THPT chia thành dạng tập định tính... chương anđehit, xeton axit cacboxylic Để tập hóa học thỏa mãn mục tiêu chương giáo viên phải Giải giải Bài hỏi sau: Bài tập Giải giải vấn đề gì? Nó nằm vị trí học? Cần loại tập (định tính, định lượng